CN115523723B - 一种低阶煤的离心热载气联合脱水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低阶煤的离心热载气联合脱水方法，属于低阶煤脱水技术领域，解决了现有技术中采用煤泥脱水机对低阶煤进行脱水干燥效率较低且干燥效果差的问题。该方法包括低阶煤从干燥筒的进料口进入干燥筒并落在低阶煤分配盘中，随着低阶煤分配盘转动，低阶煤在离心力的作用下向四周分配并沉积在旋转内层内壁上，在旋转内层的离心力作用下，对低阶煤进行离心脱水；热载气通过布风管喷吹在旋转内层内壁的低阶煤上，对低阶煤进行热载气脱水；降低旋转内层的转速或者暂停旋转内层的转动，使得低阶煤所受的离心力降低或消失，脱离旋转内层并落入后续的设备中，从而完成低阶煤脱水。该方法可用于低阶煤的脱水。
Description
技术领域
本发明属于低阶煤脱水技术领域，具体涉及一种低阶煤的离心热载气联合脱水方法。
背景技术
低阶煤是指燃烧时火焰较长而有烟、煤化程度较低的煤。低阶煤的水分含量高达30％～60％。
现有技术中，常规的低阶煤脱水方法类似于洗衣机的甩干远离，是将潮湿的低阶煤供入煤泥脱水机，通过煤泥脱水机的转筒的旋转使得低阶煤中的水分脱出。
但是，采用此种方法，仅能够利用离心力将低阶煤甩干，干燥效率较低，且干燥效果差。
发明内容
鉴于以上分析，本发明旨在提供一种低阶煤的离心热载气联合脱水方法，解决了现有技术中采用煤泥脱水机对低阶煤进行脱水干燥效率较低且干燥效果差的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种低阶煤的离心热载气联合脱水方法，包括如下步骤：
步骤1：低阶煤从干燥筒的进料口进入干燥筒并落在低阶煤分配盘中，随着低阶煤分配盘转动，低阶煤在离心力的作用下向四周分配并沉积在旋转内层内壁上，在旋转内层的离心力作用下，对低阶煤进行离心脱水；
步骤2：热载气通过布风管喷吹在旋转内层内壁的低阶煤上，对低阶煤进行热载气脱水；
步骤3：降低旋转内层的转速或者暂停旋转内层的转动，使得低阶煤所受的离心力降低或消失，脱离旋转内层并落入后续的设备中，从而完成低阶煤脱水。
进一步地，步骤2中，低阶煤分配盘和旋转内层的转速为980～1250r/min。
进一步地，步骤3中，旋转内层的转速为300～450r/min。
进一步地，联合脱水方法采用联合脱水装置；联合脱水装置包括干燥筒以及设于干燥筒内的布风管和低阶煤分配盘，干燥筒包括旋转内层以及套设于旋转内层外壁的保温外层，在干燥过程中低阶煤分配盘和旋转内层始终处于转动状态。
进一步地，还包括热载气供应单元，热载气供应单元的出气口与布风管的进气口连接。
进一步地，热载气供应单元的出气口通过连接管路与布风管的进气口连接
进一步地，连接管路与布风管连接的一端设有密封连接件，连接管路通过密封连接件与布风管密封连接。
进一步地，密封连接件包括密封圈、卡箍以及多个转杆，密封圈设于连接管路的端部，多个转杆通过卡箍相互连接构成整体，转杆的枢转端与连接管路的外壁转动连接，转杆的连接端设有朝向布风管的连接凸起，布风管设有与连接凸起位置相对应的连接凹槽，连接凸起插入连接凹槽中。
进一步地，沿逐渐远离转杆的方向，连接凸起朝向连接管路的侧面向远离连接管路方向倾斜。
进一步地，连接凸起的形状为梯形，梯形的长边与转杆连接，梯形的短边插入连接凹槽中。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
A)本发明提供的低阶煤的离心热载气联合脱水方法中，在步骤1中，低阶煤分配盘通过离心力能够对低阶煤进行均匀布料，旋转内层能够对低阶煤进行离心脱水，在步骤2中，布风管中喷吹的热载气能够对低阶煤进行热载气脱水，通过上述离心热载气联合脱水方法能够实现离心脱水和热载气脱水的联合作用，进而能够实现低阶煤均匀受热与外在水分的充分脱除，有效提高脱水效率和脱水效果。
B)本发明提供的低阶煤的离心热载气联合脱水方法中，由于旋转内层和低阶煤分配盘同时转动，当低阶煤从低阶煤分配盘分配至旋转内层时，仍然会受到旋转内层的离心力作用，不会直接落入后续的设备，而是会继续停留在旋转内层的内壁，从而能够延长低阶煤在干燥筒内的干燥时间，进一步提高低阶煤的脱水效果。
C)本发明提供的低阶煤的离心热载气联合脱水方法中，沿逐渐远离干燥筒的进料口的方向，布风孔的孔径逐渐增大。这样，每圈中的多个布风孔能够对位于同一深度的煤层进行干燥，多圈布风孔能够对位于不同深度的煤层进行干燥。
D)本发明提供的低阶煤的离心热载气联合脱水方法中，在对连接管路与布风管的连接过程中，将密封圈置于连接管路与布风管之间，转动转杆使得连接凸起初步插入连接凹槽中，收紧卡箍，随着卡箍的不断收紧，连接凸起不断地插入连接凹槽中，连接凸起的倾斜侧壁会不断挤压连接凹槽的侧壁，使得布风管向连接管路方向移动，进而挤压密封圈形成有效的密封连接，提高连接管路与布风管之间的连接密封性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例一提供的低阶煤的离心热载气联合脱水方法的流程图；
图2为本发明实施例一提供的低阶煤的离心热载气联合脱水方法中联合脱水装置的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的料的离心热载气联合脱水方法中布风管的结构示意图；
图4为本发明实施例一提供的料的离心热载气联合脱水方法中安装支架的结构示意图；
图5为本发明实施例一提供的料的离心热载气联合脱水方法中密封连接件的结构示意图。
附图标记：
1-干燥筒；2-布风管；3-低阶煤分配盘；4-排水孔；5-布风孔；6-低阶煤暂存箱；7-传送皮带；8-倾斜溜槽；9-转杆；10-连接凸起；11-刚性刃圈；12-弹性环圈；13-安装支架；131-内圈；132-外圈；133-连接杆。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例一
本实施例提供了一种低阶煤的离心热载气联合脱水方法，参见图1至图5，包括如下步骤：
步骤1：低阶煤从干燥筒1的进料口进入干燥筒1并落在低阶煤分配盘3中，随着低阶煤分配盘3转动，低阶煤在离心力的作用下开始向四周分配并沉积在旋转内层内壁上，在旋转内层的离心力作用下，对低阶煤进行离心脱水；
步骤2：热载气通过布风管2喷吹在旋转内层内壁的低阶煤上，对低阶煤进行热载气脱水；
步骤3：降低旋转内层的转速或者暂停旋转内层的转动，使得低阶煤所受的离心力降低或消失，脱离旋转内层并落入后续的设备中，从而完成低阶煤脱水。
与现有技术相比，本实施例提供的低阶煤的离心热载气联合脱水方法中，在上述步骤1中，低阶煤分配盘3通过离心力能够对低阶煤进行均匀布料，旋转内层能够对低阶煤进行离心脱水，在上述步骤2中，从布风管2中喷吹出来的热载气能够对低阶煤进行热载气脱水，通过上述离心热载气联合脱水方法能够实现离心脱水和热载气脱水的联合双重作用，进而能够实现低阶煤均匀受热与外在水分的充分脱除，有效提高脱水效率和脱水效果。
此外，由于旋转内层和低阶煤分配盘3在干燥过程中同时转动，当低阶煤从低阶煤分配盘3分配至旋转内层内壁时，仍然会受到旋转内层的离心力作用，不会直接落入后续的设备，而是会继续停留在旋转内层的内壁，从而能够延长低阶煤在干燥筒1内的干燥时间，进一步提高低阶煤的脱水效果。
为了能够保证低阶煤能够在低阶煤分配盘3离心力的作用下从低阶煤分配盘3分配至旋转内层，并能够在旋转内层的离心力的作用下停留在旋转内层内壁，上述步骤2中，低阶煤分配盘3和旋转内层的转速为980～1250r/min。
为了能够使得干燥后的低阶煤缓慢地落入后续设备中，上述步骤3中，旋转内层的转速为300～450r/min。
示例性地，上述低阶煤的离心热载气联合脱水方法可以采用联合脱水装置，具体来说，参见图2至图5，上述联合脱水装置可以包括干燥筒1以及设于干燥筒1内的布风管2和低阶煤分配盘3，其中，低阶煤分配盘3位于干燥筒1的进料口的下方，布风管2位于低阶煤分配盘3的上方，上述干燥筒1为双层结构，该干燥筒1包括旋转内层以及套设于旋转内层外壁的保温外层，在干燥过程中低阶煤分配盘3和旋转内层始终处于转动状态。
这样，由于联合脱水装置中同时设有旋转内层、低阶煤分配盘3和布风管2，其中，低阶煤分配盘3通过离心力能够对低阶煤进行均匀布料，旋转内层能够对低阶煤进行离心脱水，布风管中喷吹的热载气能够对低阶煤进行热载气脱水，从而能够实现离心脱水和热载气脱水的联合作用，能够实现低阶煤均匀受热与外在水分的充分脱除，进而能够有效提高脱水效率和脱水效果。此外，由于旋转内层和低阶煤分配盘同时转动，当低阶煤从低阶煤分配盘3分配至旋转内层时，仍然会受到旋转内层的离心力作用，不会直接落入后续的设备，而是会继续停留在旋转内层的内壁，从而能够延长低阶煤在干燥筒1内的干燥时间，进一步提高低阶煤的脱水效果。
示例性地，从结构强度的角度考虑，旋转内层的厚度为50～80mm，从保温性的角度考虑，保温外层的厚度为100～120mm，从低阶煤处理量的角度考虑，旋转内层的内径为900～1000mm，低阶煤分配盘3的直径为50～70mm。
从干燥效率和加工的角度考虑，干燥筒1、布风管2和低阶煤分配盘3同轴设置，进料口位于干燥筒1顶部的边缘处，干燥筒1上开设用于排放在离心干燥过程中产生的水分的排水孔4。
实际应用中，由于低阶煤分配盘3和旋转内层在干燥过程中始终处于转动状态，为了能够实现干燥筒1中各个部件的安装，上述保温外层的底部开口，顶部设有盖板，盖板上分别开设干燥筒的进料口、进气口和出气口，保温外层的底部开口处设有安装支架13，旋转内层和低阶煤分配盘3与安装支架13固定连接。
对于安装支架13的结构，具体来说，其包括内圈131以及套设于内圈131外部的外圈132，内圈131通过连接杆133与外圈132固定连接，低阶煤分配盘3与内圈131固定连接，旋转内层与外圈132固定连接，通过干燥电机驱动安装支架13转动，进而驱动低阶煤分配盘3和旋转内层转动。
为了能够对不同深度的煤层进行干燥，布风管2的外周面开设多个布风孔5，多个布风孔5分为多圈，每圈中的布风孔5沿布风管2的周向布置，多圈布风孔5沿布风管2的轴向布置，沿逐渐远离干燥筒的进料口的方向，布风孔5的孔径逐渐增大。这样，每圈中的多个布风孔5能够对位于同一深度的煤层进行干燥，多圈布风孔5能够对位于不同深度的煤层进行干燥。
示例性地，从热载气供风量角度考虑，布风管2的直径为120～150mm，布风孔5的直径为5～10mm。
为了避免后续设备的处理量跟不上低阶煤脱水装置的排料量，上述联合脱水装置还包括设于干燥筒的出料口处的低阶煤暂存箱6，干燥筒1的出料口通过低阶煤暂存箱6与后续设备的进料口连接，这样，通过低阶煤暂存箱6的设置，从低阶煤脱水装置的排料口排出的低阶煤能够暂时储存在低阶煤暂存箱6中。
为了便于低阶煤从低阶煤暂存箱6输送至后续设备中，上述联合脱水装置还包括传送皮带7和倾斜溜槽8(例如，软式倾斜溜槽8)，低阶煤暂存箱6的出料口依次通过传送皮带7和倾斜溜槽8与后续设备的进料口连接，示例性地，传送皮带7位于低阶煤暂存箱6的出料口的下方。可以理解的是，为了能够驱动传送皮带7的运行，上述联合脱水装置还包括用于驱动传送皮带7运行的皮带电机。
为了能够实现传送皮带7和皮带电机的安装，上述联合脱水装置还包括皮带支架，传送皮带7两端的连接轴和皮带电机均安装于皮带支架的横梁上，传送皮带7水平放置，其两端与皮带支架位于同一水平线上且高度相同。
可以理解的是，为了能够将热载气的供应，上述联合脱水装置还包括热载气供应单元，热载气供应单元的出气口通过连接管路与布风管2的进气口连接。
为了能够连接管路与布风管2之间的密封连接，示例性地，连接管路与布风管2连接的一端可以设置密封连接件，连接管路通过密封连接件与布风管2密封连接。
示例性地，密封连接件可以包括密封圈、卡箍以及多个转杆9，密封圈设于连接管路的端部，多个转杆9通过卡箍能够相互连接构成一个整体，定义转杆9的一端为枢转端，另一端为连接端，转杆9的枢转端与连接管路的外壁转动连接，转杆9的连接端设有朝向布风管2的连接凸起10，布风管2设有与连接凸起10位置相对应的连接凹槽，沿逐渐远离转杆9的方向，连接凸起10朝向连接管路的侧面向远离连接管路方向倾斜。
示例性地，连接凸起10的形状可以为梯形，梯形的长边与转杆9连接，梯形的短边插入连接凹槽中。
这样，在对连接管路与布风管2的连接过程中，将密封圈置于连接管路与布风管2之间，转动转杆9使得连接凸起10初步插入连接凹槽中，收紧卡箍，随着卡箍的不断收紧，连接凸起10不断地插入连接凹槽中，连接凸起10的倾斜侧壁会不断挤压连接凹槽的侧壁，使得布风管2向连接管路方向移动，进而挤压密封圈形成有效的密封连接，提高连接管路与布风管2之间的连接密封性。
为了进一步提高连接管路与布风管2之间的连接密封性，对于密封圈的结构，示例性地，上述密封圈包括刚性刃圈11以及包裹刚性刃圈11的弹性环圈12，布风管2朝向连接管路的端面设有与刚性刃圈11位置相对应的刃槽，这样，在密封圈的挤压过程中，刚性刃圈11会驱动弹性环圈12自身发生弹性形变，从而使得弹性环圈12能够逐渐进入刃槽中，从而形成多截面的密封连接，进一步提高连接管路与布风管2之间的连接密封性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种低阶煤的离心热载气联合脱水方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：低阶煤从干燥筒的进料口进入干燥筒并落在低阶煤分配盘中，随着低阶煤分配盘转动，低阶煤在离心力的作用下向四周分配并沉积在旋转内层内壁上，在旋转内层的离心力作用下，对低阶煤进行离心脱水；
步骤2：热载气通过布风管喷吹在旋转内层内壁的低阶煤上，对低阶煤进行热载气脱水；
步骤3：降低旋转内层的转速或者暂停旋转内层的转动，使得低阶煤所受的离心力降低或消失，脱离旋转内层并落入后续的设备中，从而完成低阶煤脱水；
所述联合脱水方法采用联合脱水装置；所述联合脱水装置包括干燥筒、设于干燥筒内的布风管、低阶煤分配盘和热载气供应单元，所述干燥筒包括旋转内层以及套设于旋转内层外壁的保温外层，在干燥过程中低阶煤分配盘和旋转内层始终处于转动状态；所述热载气供应单元的出气口通过连接管路与布风管的进气口连接；
所述连接管路与布风管连接的一端设有密封连接件，所述连接管路通过密封连接件与布风管密封连接；
所述密封连接件包括密封圈、卡箍以及多个转杆，所述密封圈设于连接管路的端部，多个转杆通过卡箍相互连接构成整体，所述转杆的枢转端与连接管路的外壁转动连接，所述转杆的连接端设有朝向布风管的连接凸起，所述布风管设有与连接凸起位置相对应的连接凹槽；沿逐渐远离转杆的方向，所述连接凸起朝向连接管路的侧面向远离连接管路方向倾斜；
所述密封圈包括刚性刃圈以及包裹刚性刃圈的弹性环圈，所述布风管朝向连接管路的端面设有与刚性刃圈位置相对应的刃槽，在密封圈的挤压过程中，所述刚性刃圈驱动弹性环圈自身发生弹性形变，使得弹性环圈进入刃槽中；
所述布风管的外周面开设多个布风孔，多个布风孔分为多圈，每圈中的布风孔沿布风管的周向布置，多圈布风孔沿布风管的轴向布置，沿逐渐远离干燥筒的进料口的方向，所述布风孔的孔径逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的低阶煤的离心热载气联合脱水方法，其特征在于，所述步骤2中，所述低阶煤分配盘和旋转内层的转速为980～1250r/min。
3.根据权利要求1所述的低阶煤的离心热载气联合脱水方法，其特征在于，所述步骤3中，所述旋转内层的转速为300～450r/min。
4.根据权利要求1所述的低阶煤的离心热载气联合脱水方法，其特征在于，所述干燥筒包括旋转内层以及套设于旋转内层外壁的保温外层，在干燥过程中低阶煤分配盘和旋转内层始终处于转动状态。
5.根据权利要求1所述的低阶煤的离心热载气联合脱水方法，其特征在于，所述连接凸起的形状为梯形中。
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